汽车整车振动诊断

汽车整车振动诊断和校正<经验交流>

整车振动可分为轮胎和车轮振动、起步颤动、排气呼啸声、发动机点火振动、传动系振动等。诊断整车振动的基本步骤是识别振动原因，查找再现条件，确定消除方法。

一、振动的检查及分类

1、轮胎和车轮的检查

在新生产的车型上，轮胎侧部都模塑有轮胎性能条件（TPC）额定值，如图1所示。TPC的额定值为一组4位数字，靠近轮胎尺寸，前边有字母TPCSPKC。替换轮胎应该具有相同的TPC额定值。

检查轮胎和车轮的一些特征可以发现振动的原因。轮胎不正常磨损（如图示2示）、胎壁凸起、不合理的充气、弯曲的轮圈法兰都可能引起整车振动。轮胎和车轮的径向跳动规格如表1所示。

2、路试检查程序

路试的目的在于再现振动现象并找出改变和消除振动的条件。更重要的是，路试可以确定振动是否与发动机转速和车速有关。为了迅速、准确地完成路试，在车辆上安装上发动机转速表（如扫描工具）和小型电子振动分析仪（EV A）。将EV A传感器放在用户可以感受振动的地方。路试检查包括轮胎和车轮检查、缓慢加速测试、空档滑行减速测试、挂低档测试、空档升速测试、制动器转矩测试、转向机械输入测试和静止起步加速测试（起步颤动）。

（1）缓慢加速测试：缓慢加速测试的步骤是：

1）在平整的水平路面上，缓慢加速至公路行驶速度。

2）查找与用户描述相符的故障。

3）在出现振动时，观察车速、发动机转速，如果有可能观察振动频率。

（2）空档滑行测试：空档滑行测试的步骤是：

1）在平整的水平路面上，将速度提高到略高于振动出现的速度

2）将车辆挂上空档并滑行，体验振动速段。

3）观察挂空档时是否有振动。

如果挂空档时仍有振动，则振动肯定对车速十分敏感。此时，发动机、变速器挠性板、变矩器作为振源的可能已经排除，可按照症状或振动频率集中维修轮胎和车轮总成或变速器输入轴。

（3）挂低档测试：挂低档测试的步骤是：

1）在平整的水平路面上，将速度提高到略高于振动出现的速度。

2）减速并安全减低一档。

3）提高发动机转速到减速前时的转速。

如果在相同的发动机转速下振动再次出现，则发动机、变速器挠性板、变矩器便是最可能的振源。每次减一档并在空档重复本测试，对确认测试结果。

（4）空档高速测试：本测试是为识别与发动机车速相关的振动而设计的。当用户投诉车辆在怠速情况下发生振动时，可行进行该项测试，或者在挂低档测试后进行该项测试。如果用户抱怨的振动仅与车速有关，本测试不一定适用。测试时缓慢提高发动机转速，同时观察是

否存在符合用户抱怨的扰动。观察出现振动时的发动机转速和频率。

（5）制动器转矩测试：本测试是为识别空档高速测试不能确定的，而与发动机有关的振动而设计的。该项测试还可以对那些对发动机负载或转矩敏感的振动进行确认。如果振动与车速有关，本测试不一定适用。制动器转矩测试步骤如下：

1）拉紧驻车制动器。

2）阻挡前车轮。

3）紧踏制动踏板。

4）将车辆挂上前进档。

5）慢慢地增加发动机转速，同时查找与用户投诉相符的故障情况。

6）观察振动出现时发动机的转速和频率。

7）如有必要，可将车辆挂上倒档并重复第5和第6步。

（6）转向机械输入测试：本测试旨在确定车轮轴承和悬架部件产生多大的振动，特别是与多大的振动，特别是与轰鸣、磨擦声和吼鸣声等嗓声有关的振动。

1）使车辆在出现振动的速度下行驶，驱车拐大弯，开始向一个方向拐，然后再向两个方向拐。

2）如果振动更加严重或振动消除，应检查车轮轴承、轮毂和轮胎轮距。

（7）静止起步加速（起步颤动）测试：本测试的目的在于再现起步颤动的振动。在某些情况下，动力系的安装座或排气管接触车架也产生振动。

1）将车停住并保持挂档，使脚离开制动踏板。

2）加速至48－64Km／h，同时观察振动是否与用户介绍的情况一致。

导致起步颤动的原因包括：不正确的翘头高度；驱动轴等速万向节磨损或损坏；发动机／变速器安装座有故障；若某一传动件拆卸后振动消失，那么故障可能就在该部件上；如果振动未消失，那么故障可能就在该部件上；如果振动未消失，则装回该传动件。拆卸其他传动件。拆卸其他传动件，重复路试程序，如果仍有振动，利用精确的振动簧片转速表或EV A信息测试轮胎和车轮总成或相关的部件。必须注意的是，振动频率读数必须精确。

3、振动分类

经过振动后，就要进一步识别经过再现的异常振动频率。通常采用EV A（电子振动分析仪）测量频率，没有EV A时，可观察或感受振动。振动分为可感受的振动和产生噪声的振动。

（1）可以感受的振动可以感受的振动有抖动、颠簸、喘振和振颤。

1）抖动是一种低振振动（一般为5－20Hz）。抖动有时在转向盘、座椅或控制台上在感觉。好像来自一个失圆或不平衡的轮胎上的感觉。

在很多情况下，抖动是因为轮胎、车轮、制动盘（对车辆速度敏感）、转向机构向横拉杆端、悬架球节、发动机（对发动机转速敏感）等部件损坏或磨损所致。

2）颠簸是一种比抖动频率略高的振动，通常为20－50Hz。颠簸的感觉就像手中握着一把细锯时的感觉一样。

3）喘振的频率略高，通常为50-100Hz。喘振的感觉就像电动剃须刀的感觉一样。通过转向盘双手可感觉，通过地板双脚可以感觉，或通过座椅也可以感觉。检查排气系统、A／C压缩机、发动机等部件，以查找可能的故障原因。

4）振颤是能够感觉到的频率最高的振动。振颤有时会产生手脚发麻的感觉。用户会说振动

使他们的手脚发木。

（2）产生噪声的振动产生噪声的振动有隆隆声、呼啸声或嗡嗡声、啸声、尖啸声。

1）隆隆声是一种20－60Hz的内部低频噪声，类似保龄球滚动、闷雷或低音鼓声。隆隆声可能会伴有可以感觉的颠簸。

2）呼啸声或嗡嗡声是一种声调不变的60－120Hz低频噪声，比隆隆声略高。类似在汽水瓶嘴吹风的声音。呼啸声和嗡嗡声可能可感觉的喘振，需要检查动力系支架、排气系统。

3）啸声是一种频率为120－300Hz的中频噪声。这种声音就像风在号叫一样。

4）尖啸声是一种长音节高音噪声，频率范围在300－500Hz之间。尖啸声通常与啮合的齿轮或齿轮噪声有关。类似蚊虫发出的声音、涡轮发动机发出的声音或吸尘发出的声音等。

4、将频率与部件的转速进行匹配

进行了以上的诊断后，需要对振动进行分析，因为汽车的振动往往与部件的速度有关，用发动机转速法或车速计算这些部件的速度。用路试中记录的发动机转速诊断对发动机转速敏感的振动。

如果振动对车速敏感，就需要确定轮胎的转速。只要在等速下操纵车辆，轮胎便等速旋转。这一速度按转数或每秒转数测量。然后将读数与振动频率进行比较，频率也是以每秒钟内的循环次数测定的。采用如下程序确定转速：

1）确定出现振动的速度。

2）确定8Km／h（5mile／h）增量数（使用千米单位时，将速度除以8；以英里为单位时，将速度除以5）。

3）确定车辆轮胎尺寸。

4）从对应表中，找出针对该轮胎尺寸8Km／h的赫兹数值（P215／70R15轮胎的赫兹数为1.07）。

5）用赫兹数值乘以8Km／h增量数，所得到的结果是（以赫兹表示的）在出现振动时轮胎的转速。如果得数与振动频率一致，则轮胎和车轮总成中出现的是一阶振动。

轮胎／车轮振动有时可能是市阶振动。计算可能出现的高阶振动时，将会出现振动时的轮胎转速乘以阶数。如果其中任一转速与振动频率一致，则轮胎／车轮总成之一出现该阶振动。轮胎／车轮和传动轴转动与转速的匹配如图3所示。

转向机构和悬架总成振动是测试对车速敏感的第一级低频振动。